IJC 国际期刊的腐蚀 1687 - 9333 1687 - 9325 Hindawi出版公司 10.1155 / 2014/595040 595040年 研究文章 腐蚀影响钢纤维混凝土的强度特性包含渣和腐蚀抑制剂 http://orcid.org/0000 - 0002 - 4250 - 8588 阿南丹 Sivakumar Vallarasu Manoharan Sounthararajan Sengottian Thirumurugan Solmaz 斋月 维特大学 Vellore 泰米尔纳德邦632 014 印度 vit.ac.in 2014年 17 11 2014年 2014年 30. 06 2014年 24 10 2014年 25 10 2014年 17 11 2014年 2014年 版权©2014 Sivakumar阿南丹等。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

腐蚀钢铁可以在任何不利的钢筋混凝土和钢纤维混凝土。腐蚀的过程发生在钢纤维结合混凝土受腐蚀环境系统评价研究。与钢纤维混凝土标本准备夹杂物在1.5% V f (体积分数)的混凝土和渣中加入了基于混凝土(含人工砂),取而代之的是水泥为20%,40%,和60%的粘合剂。加速腐蚀的研究进行了使用替代湿润和干燥周期伴随着初始应力极限应力的40%和60%。混凝土标本被沉浸在“水和氯化钠溶液(3.5%)后,将初始应力。备用湿润和干燥过程不同的混凝土混合是持续时间更长的曝光(6个月)。后,在加速腐蚀过程中强度退化评估在抗压和抗弯测试。测试结果表明,强度折减是边际在钢纤维混凝土中含有较高的矿渣混凝土包含的内容和腐蚀抑制剂。最大强度的降低是注意到在普通混凝土中含有钢纤维,与渣,减少相当大的腐蚀电位被注意到。同时,矿渣替代60%的增加,显著增加力量是注意到在弯曲测试。实验测试结果还表明,钢纤维钢筋混凝土的腐蚀进程可以控制结合了缓蚀剂在胶结系统。

 1。介绍

在钢筋混凝土腐蚀的过程元素需要更多的集中在目前的施工实践由于减少使用寿命性能。钢加入混凝土元素无法避免由于腐蚀过程和需要更小心技术设计的具体元素。正确选择的具体成分和小心混合比例可以提供一个高度集成的混凝土,可以大大减轻腐蚀萌生的过程。更有前途的方法来保护钢筋混凝土被发现存在。一些研究显示使用防腐剂的优点,牺牲阳极阴极保护,和环氧树脂涂层钢筋在土木工程的应用。然而,混凝土施工的成本执行基础设施项目的一个重要因素,因此,额外的保护技术可以增加成本。因此,最好是找到一个符合成本效益的技术的正确选择混凝土可以保护钢筋防锈( 1, 2]。添加矿物掺合料与加入钢纤维导致显著改善micostructural属性和可能导致精制孔隙结构。此外,由于贫困发生腐蚀的过程包括混凝土材料。这可以作为一种腐蚀起始的入口点,因此,在短时间内腐蚀加速的过程。然而,将钢纤维钢筋混凝土的主要应用,发现潜在价值提供高质量的建筑没有钢筋,因此,任何昂贵的治疗方法不能适用于表面处理的钢纤维( 3, 4]。在纤维钢筋混凝土腐蚀的过程现象是由于均质钢纤维分布,因此,更加谨慎关注设计提供具体的成分。在这个方向上,水泥替代品如粉煤灰、地面粒状高炉矿渣和硅灰在混凝土施工节省成本(通常使用 5- - - - - - 8]。添加类辅料的发现是一个选择减少潜在的腐蚀钢纤维混凝土混合物。在这个方向上进行的许多研究都集中在钢筋腐蚀钢筋混凝土元素不同的工业废料被合并以提高混凝土的孔隙特性( 9, 10]。这有益添加粘结剂材料显示一个增强的腐蚀过程的性能。在另一项研究中,观察腐蚀萌生的过程在其暴露于氯离子环境下积极和持续时间长导致积极的腐蚀过程( 11- - - - - - 13]。研究还表明,高容量与钢纤维结合钢筋混凝土粉煤灰显示良好的减少腐蚀电位。腐蚀的厚度被确认在腐蚀过程中对不同粉煤灰代替水泥( 14, 15]。的变化率应变测量使用基于应变仪原理的粉煤灰纤维钢筋混凝土表现出较小的腐蚀电位和混合类型。过去研究表明,需要关注研究腐蚀的影响钢纤维混凝土。同时,加速腐蚀过程发生在强调具体的元素需要进一步调查了解结构效率。粘结剂材料的掺入矿渣在水泥等也需要仔细调查。

1.1。的研究意义

本研究评估的影响地面粒状高炉矿渣和缓蚀剂在钢纤维钢筋混凝土腐蚀的过程。填料粘结剂材料的意义(渣)为更好地改善力量属性(如压缩和弯曲)的钢纤维混凝土进行了研究。增强界面特点和焊接应力水泥与纤维之间也系统地调查。

 2。实验调查

具体的细节制作使用的材料目前的研究如下。

2.1。水泥

普通硅酸盐水泥的等级53比重为3.14,细度模数2.56,一致性限制32%,初凝时间165分钟,最后使用水泥凝结时间255分钟。

 2.2。骨料使用

碎花岗岩浪费等人工砂(M-sand)符合第三区按383 - 1970 ( 16)是作为细骨料填充。M-sand的比重值为2.45和M-sand的松散容重值是1600公斤/米3。碎花岗岩作为粗骨料通过20毫米和12毫米比重为2.64,符合是383 - 1970。

 2.3。矿渣微粉

地面粒状高炉矿渣的物理性质如下:比重3.43和细度系数3.35。化学性质如下:碳(C) 0.24%,锰(Mn) 0.58%,硫(S) 0.05%,磷(P) 0.06%,免费的二氧化硅6.10%,铁(Fe) 92.97%。矿渣取代水泥的20%、40%、60%,粘结剂的重量。

 2.4。化学外加剂

为了提高混凝土的和易性性质,避免混凝土在低含水量的严酷,化学外加剂的添加是至关重要的。在目前的研究中,基于polycarboxylate醚使用强塑剂的最佳用量为1.5%(按水泥的重量)。混合水用于准备具体的样本是免费的从氯化物和硫酸盐。另外的研究也进行了防腐抑制剂在0.3%,0.6%,0.9%钢纤维的重量。

 2.5。粘钢纤维

粘钢纤维,如图 1使用在目前的研究和材料的各种属性如下:长度60毫米,直径0.75毫米,长宽比80年,破坏应变3到5%。钢纤维组成的连接结束提供足够的锚地和混凝土的粘结强度矩阵。粘钢纤维使用水溶性胶水和捆绑在一起,在添加混凝土,混凝土中的胶溶解和分散的组织。

粘钢纤维研究中使用。

 2.6。混凝土混合料比例和养护

高强度混凝土等级的M40设计为每10262 - 2009 ( 17),具体给出了表的详细的混合比例 1。传统的混凝土混合物含有100%人工砂(M-sand)。渣替代水平的0%,20%,40%,和60%的水泥取代。所需的工作性的混凝土混合使用强塑剂保持在最大剂量限制重量高达1.5%的粘合剂。水平锅混合器40升容量用于混合组成的材料。新鲜混凝土浇筑的钢模模具尺寸100毫米×100毫米和梁的大小为100×100×500毫米测试抗压和抗弯强度特性,分别。一天和治愈后的标本提高水箱 35 ° ± 3 ° C对不同养护天(28岁,56岁,90年,180天)。

各种混凝土混合料比例用于这项研究。

混合ID w / b比率 钢纤维( V f )% 渣% 防腐抑制剂 SP % 水泥 渣 人工砂 粗集料 水
公斤/米3
GGC1 0.3 0 0 - - - - - - 1。5 449年 0 712年 1165年 135年
GSF5 0.3 1。5 0 - - - - - - 1。5 449年 0 712年 1165年 135年
GSF6 0.3 1。5 20. - - - - - - 1。5 359年 90年 712年 1165年 135年
GSF7 0.3 1。5 40 - - - - - - 1。5 269年 180年 712年 1165年 135年
GSF8 0.3 1。5 60 - - - - - - 1。5 179年 270年 712年 1165年 135年
AC1 0.3 0 0 0.3 1。5 449年 0 712年 1165年 135年
AC2 0.3 0 0 0.6 1。5 449年 0 712年 1165年 135年
AC3 0.3 0 0 0.9 1。5 449年 0 712年 1165年 135年

注意: V f :体积分数,w / b:水粘结剂比例,和SP:强塑剂。

 2.7。实验测试过程 2.7.1。加速腐蚀过程

交替湿润和干燥周期完成为了加速恶化过程。同样,混凝土的初始加载实时情况,反映了混凝土支撑静负荷和结果在开放的压力诱导微裂隙。这实际上提供了真正的量化过程的加速腐蚀机制。因此,混凝土的初始应力可以打开微裂隙,揭示水和氯离子渗透混凝土标本可发起钢纤维的腐蚀过程。最初,标本治愈需要28天,后来强调最初高达40%和60%的极限载荷。后,标本受到交替湿润和干燥周期为28天。这个过程是持续6个月和随后的测试进行了具体的标本。强调后,标本沉浸在“水(养护箱)1天,后来取出干燥的热风烤箱1天的100°C。这个过程持续了28天到测试。

类似的方法也是采用另一套混凝土标本的标本在氯化钠溶液中治愈准备在3%浓度和方块的快照和梁沉浸在解决方案是如图 2(一个)和 2 (b)分别;类似的周期也在不同养护期评价采用强度折减到6个月时间。抗压和抗弯强度损失不同时期被记录和系统分析。同时,钢纤维腐蚀后的厚度测量6个月后对不同混凝土混合进行加速腐蚀环境。

(一)试件治愈生理盐水(3%)的解决方案。在氯化钠(b)梁标本治愈(3%)的解决方案。

 2.7.2。机械测试

抗压测试是在万能抗压试验机进行产能2000 kN的加载速率2.5 kN /秒(如图 3)和弯曲测试进行了位移控制机(如图0.5毫米/分钟 4)。弯曲测试在第三点是按标准规范进行加载测试设置。钢纤维的直径损失由于腐蚀使用螺纹规测量。最初,生锈的钢纤维表面清洗的砂纸,然后沿纤维长度测量在不同的点。

初始应力应用于混凝土标本。

弯曲测试设置的快照。

 3所示。实验测试结果和讨论 3.1。腐蚀的影响由于替代湿润和干燥周期

各种钢纤维混凝土标本的检测结果受初始压力和治愈图提供了水和盐溶液 5。初始应力应用于标本提供了加速腐蚀过程,有助于评估恶化过程中平原,渣、腐蚀抑制剂代替混凝土标本。抗压性能的实验测试结果的熔渣代替混凝土混合调查显示一个合理的强度达到40 N /毫米以上2(28天)高于基准混凝土。然而,有显著增加趋势观察矿渣混凝土包含40%的1.5% V f (体积分数)的钢纤维增强混凝土混合。一个高强度记录49.80 N /毫米2在28天GSF7混凝土混合物含有40%矿渣1.5% ( V f )的钢纤维,13.96%高于控制混凝土(GGC1)如图 5。直径的增加,由于腐蚀造成后续增加抗压强度和失效模式,如图 6。据悉,强度增加在钢纤维代替混凝土混合由于更好的结合的腐蚀纤维矩阵。同时,离散纤维取向和腐蚀钢纤维的体积相应增加引起矩阵联锁。这最终导致了增加混凝土的强度和报道时间接触6个月的湿润和干燥周期。类似的趋势在20%的情况下渣和钢纤维为1.5% V f (体积分数)。同时,添加缓蚀剂提供相应增加强度相比熔渣代替混凝土混合。这显然是注意到渣和缓蚀剂显示,40%的强调有利减少腐蚀混凝土标本(如图 7)。从测试结果可以推断,改善混凝土的矩阵性质系统发生由于用粘结剂颗粒更细粒度的包装。这最终导致成熟的矩阵系统低孔隙度和高致密化的砂浆阶段导致提高压缩性能。渣的20%,抗压强度提高观察和最优添加0.6%的防腐抑制剂也发现改进的性能(如图 8)。指出,强调具体的可以是有害的,因此,渣优惠和添加外加剂发现减少腐蚀过程。在正常水,治愈混凝土标本进行交替湿润和干燥没有显示减少相当大的力量。同样,在更高的压力(极限应力的60%),高容量的掺入矿渣替代需要高达60%,显示出不错的改进。据悉,钢纤维的腐蚀造成了一个伟大的普通混凝土相比,减少俚语和腐蚀抑制剂代替混凝土。然而,加速腐蚀影响氯环境中由于更快的恶化。

混凝土的抗压强度交替湿润和干燥混凝土标本的“水(强调40%极限荷载)。

钢纤维混凝土腐蚀标本的失败模式。

混凝土的抗压强度治愈在氯化钠溶液(3%)为各种混合压力(40%)。

混凝土的抗压强度治愈在氯化钠溶液(3%)为各种混凝土混合压力(60%)。

 3.2。抗弯强度

抗弯强度测试结果为各种钢纤维混凝土呈现在图 9。在最初的加载压力,40%抗弯强度被发现影响40%矿渣混凝土代替。同样,有利改善注意到在防腐抑制剂(ACI)混凝土混合。混凝土标本在正常水的湿润和干燥标本显示减少参考混凝土和治愈,外加渣,更好的改善。测试结果表示清楚,腐蚀发生在混凝土结果有效的债券发达矩阵和钢纤维之间的界面。这实际上提供了足够的撤军阻力,从而增加了弯曲载荷能力。观察发现,强度提高抗弯强度;另一方面,强度降低是注意到在抗压强度。据悉,钠氯离子的侵入加速腐蚀原因并没有引起足够的力量获得减速。混凝土恶化如图的效果 10和腐蚀梁挠曲测试标本图所示 11。在图所示的实验趋势 12显示各种钢纤维混凝土的弯曲结果受初始压力和治愈的盐溶液。这是指出,即使没有被观察到的强度损失的严重性腐蚀发生在高盐水被发现。素混凝土表面侵蚀发生在普通混凝土相比,钢纤维混凝土可能由于钙离子浸出粗糙面。从结果也指出,钢纤维混凝土的腐蚀影响没有报道在矿渣混凝土和混凝土腐蚀抑制剂添加。这随后展示了更高的强度获得参考混凝土相比没有渣和腐蚀抑制剂。

挠曲强度的混凝土标本进行交替湿润和干燥周期对各种混凝土混合(初始应力受到40%)。

素混凝土标本暴露在氯化钠溶液(3%)。

腐蚀钢纤维混凝土的抗弯测试标本。

挠曲强度的混凝土标本治愈氯化钠溶液中对各种混凝土混合(受到40%的初始应力)。

腐蚀的影响,分析了不同混凝土混合后失败和腐蚀程度发生在混凝土标本图所示 13。钢纤维的直径降低了腐蚀的程度,并在图表示 14。它可以很容易地看到在素混凝土混合,钢纤维的腐蚀程度高52.00% (GSF5)。矿渣的掺入60%,减少腐蚀的钢纤维被发现25.33% (GSF8)。同时,腐蚀电位明显降低的腐蚀抑制剂在普通钢纤维混凝土和显示(ACI-3)减少了6.66%。减少直径不同的钢纤维在不同混凝土混合显示,混凝土腐蚀发生的程度(见图 15)。这可能给定性和定量评估的程度的腐蚀发生在钢纤维混凝土标本。

快照的腐蚀钢纤维在不同混凝土混合含有熔渣和腐蚀抑制剂。

挠曲强度的变化对%减少厚度的钢纤维。

钢纤维直径和减少的变化百分比减少钢纤维直径对各种具体的混合。

 4所示。结论

基于试验研究,下面的结论是在测试结果的限制。

钢纤维混凝土的抗压性能的标本被发现当暴露于加速腐蚀过程的影响将迅速恶化。

交替湿润和干燥周期的普通钢纤维混凝土在正常水混合固化和盐腌制显示快速腐蚀过程后28天养护期。

初始应力的影响钢纤维混凝土标本报道更快启动钢纤维在混凝土腐蚀过程的系统。这提供了一个可靠的估计预测不同混凝土的腐蚀电位系统。

抗压性能被发现是积极改善渣结合钢纤维混凝土比普通钢纤维混凝土。

混凝土标本受到正常水养护相比,标本沉浸在盐溶液显示快速恶化的混凝土表面恶化以及腐蚀的钢纤维。

强度增加被发现在所有钢纤维混凝土标本将渣和腐蚀抑制剂。这可能是可能由于改善micostructural矿渣混凝土的特性和腐蚀抑制剂可能减少了钢纤维的强度腐蚀。

抗压强度被发现高(54.49 MPa) 40%矿渣代替混凝土以及腐蚀抑制剂的添加0.6%显示52.50 MPa。

挠曲强度结果还显示改进与渣替代(60%)以及缓蚀剂(0.9%)添加钢纤维混凝土混合。最大挠曲强度为5.89 Mpa是注意到在熔渣代替混凝土混合受到严重的湿润和干燥周期伴随着初始应力上升到40%。

腐蚀测量的强度与钢纤维直径的减少和可以预测的腐蚀程度测量的腐蚀电位。最大限度减少腐蚀比例高达25.33%和6.67%是注意到在渣和腐蚀抑制剂代替混凝土混合,分别。

腐蚀电位被发现减少的情况下渣代替钢纤维混凝土混合上限为25.33%。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

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